JP6973970B2 - Core unit and reactor - Google Patents
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Description
本発明は、複数のコア部材が樹脂により一体化されたコアユニット及びリアクトルに関する。 The present invention relates to a core unit and a reactor in which a plurality of core members are integrated with a resin.
リアクトルは、ハイブリッド自動車や電気自動車の駆動システム等をはじめ、種々の用途で使用されている。例えば、車載用の昇圧回路に用いられるリアクトルとして、コアの周囲に配置した樹脂製のボビンにコイルを巻回したものが多く用いられる。 Reactors are used in a variety of applications, including drive systems for hybrid and electric vehicles. For example, as a reactor used in an in-vehicle booster circuit, a coil wound around a resin bobbin arranged around a core is often used.
この種のリアクトルとして、コアには、コイルなどの他の部材との絶縁を図るため、コアの周囲を被覆する樹脂部材が設けられる。この樹脂部材で被覆されたコアは、その一部にコイルが装着された状態で、ケースに収容される。 As this kind of reactor, the core is provided with a resin member that covers the periphery of the core in order to insulate the core from other members such as a coil. The core coated with this resin member is housed in a case with a coil mounted on a part thereof.
コアとしては、例えば、圧粉磁心が用いられる。圧粉磁心は、磁性粉末を含む磁性材料を金型に充填し、プレスして成形されることで形成される。具体的には、圧粉磁心は、圧粉磁心の形状をなす所定形状の貫通孔が設けられた柱状のダイスと、貫通孔の上側、下側から挿入し、貫通孔内に充填した磁性材料をプレスする上パンチ、下パンチを用いて製造される。貫通孔の形状をU字形状とすると、U字型コアを製造することができ、E字形状とするとE字型コアを製造することができる。 As the core, for example, a dust core is used. The dust core is formed by filling a mold with a magnetic material containing magnetic powder and pressing the mold. Specifically, the dust core is a columnar die provided with a through hole having a predetermined shape in the shape of the dust core, and a magnetic material inserted from above or below the through hole and filled in the through hole. Manufactured using an upper punch and a lower punch to press. If the shape of the through hole is U-shaped, a U-shaped core can be manufactured, and if it is E-shaped, an E-shaped core can be manufactured.
電気特性を満足するために、プレス方向の大きさを大きくする必要がある。磁性粉末を含む磁性材料を金型内に入れてプレスしてコアを成形する場合、成形したコアを金型内から取り出す際に、そのプレス方向にコアが大きいと、コア表面が金型内壁と摺動することによりキズが生じ、歩留まりが悪化する場合がある。そのため、プレス方向に大きいコアを成形できず、プレス方向の寸法に制約があった。 In order to satisfy the electrical characteristics, it is necessary to increase the size in the pressing direction. When a magnetic material containing magnetic powder is placed in a mold and pressed to form a core, when the molded core is taken out from the mold, if the core is large in the pressing direction, the core surface becomes the inner wall of the mold. Sliding may cause scratches and worsen the yield. Therefore, it is not possible to form a large core in the pressing direction, and there are restrictions on the dimensions in the pressing direction.
また、電気特性を満足するために、プレス方向の大きさを大きくする必要があるが、コアの大きさを大きくすることで、コア内部の熱が放熱できないという問題があった。 Further, in order to satisfy the electrical characteristics, it is necessary to increase the size in the pressing direction, but there is a problem that the heat inside the core cannot be dissipated by increasing the size of the core.
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コアのプレス方向の大きさの制約を受けず、コア内部の熱を放熱することのできるコアユニット及びリアクトルを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is a core unit and a reactor capable of dissipating heat inside the core without being restricted by the size of the core in the pressing direction. Is to provide.
本発明のコアユニットは、複数のコア部材がそのプレス方向に沿って隙間を空けて配列されてなる第1のコアと、前記複数のコア部材の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該複数のコア部材を固定して前記第1のコアを構成する第1の樹脂体と、を備え、前記隙間には、前記第1の樹脂体を構成する樹脂が前記複数のコア部材に密着して介在し、前記第1の樹脂体には、前記隙間の部分に前記樹脂の注入痕と、前記注入痕を介在させて対向し、前記コア部材のプレス方向と直交する直交面を露出させる一対の第1の開口部と、が設けられていること、を特徴とする。
The core unit of the present invention covers at least a part of the periphery of a first core in which a plurality of core members are arranged with a gap along the pressing direction, and the plurality of core members. A first resin body constituting the first core by fixing the core member of the above is provided, and the resin constituting the first resin body is in close contact with the plurality of core members in the gap. A pair of intervening and facing the first resin body with the injection mark of the resin interposed therebetween in the gap portion to expose an orthogonal surface orthogonal to the pressing direction of the core member. It is characterized in that a first opening is provided.
また、本発明のコアユニットは、複数のコア部材がそのプレス方向に沿って隙間を空けて配列されてなる第2のコアと、前記第2のコアを収容するケースと、前記複数のコア部材の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該複数のコア部材を固定して前記第2のコアを構成し、かつ、前記ケースと接合された第2の樹脂体と、を備え、前記隙間には、前記第2の樹脂体を構成する樹脂が前記複数のコア部材に密着して介在し、前記ケースは、底板と、前記底板と一体に設けられた対向する前壁および後壁と、前記前壁および前記後壁を繋ぐとともに、第2の開口部が設けられた側壁を有し、前記第2の樹脂体は、前記第2の開口部を塞ぐ左右の壁を有し、前記左右の壁が前記第2の開口部の縁と接合されていること、を特徴とする。
さらに、本発明のコアユニットは、複数のコア部材がそのプレス方向に沿って隙間を空けて配列されてなる第2のコアと、前記第2のコアを収容するケースと、前記複数のコア部材の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該複数のコア部材を固定して前記第2のコアを構成し、かつ、前記ケースと接合された第2の樹脂体と、を備え、前記隙間には、前記第2の樹脂体を構成する樹脂が前記複数のコア部材に密着して介在し、前記第2の樹脂体には、前記隙間の部分に前記第2の樹脂体を構成する樹脂の注入痕が設けられ、前記ケースは、前記注入痕を介在させて対向するとともに、前記プレス方向と直交する前記コア部材の直交面と対向する内壁に、前記直交面に向けて突出した突起が設けられていること、を特徴とする。
Further, the core unit of the present invention includes a second core in which a plurality of core members are arranged with a gap along the pressing direction, a case for accommodating the second core, and the plurality of core members. The second core is formed by covering at least a part of the periphery of the case and fixing the plurality of core members, and the second resin body joined to the case is provided in the gap. The resin constituting the second resin body is interposed in close contact with the plurality of core members, and the case includes a bottom plate, facing front walls and rear walls integrally provided with the bottom plate, and the case. The second resin body has left and right walls that connect the front wall and the rear wall and is provided with a second opening, and the left and right walls are closed. It is characterized in that the wall is joined to the edge of the second opening .
Further, the core unit of the present invention includes a second core in which a plurality of core members are arranged with a gap along the pressing direction, a case for accommodating the second core, and the plurality of core members. The second core is formed by covering at least a part of the periphery of the case and fixing the plurality of core members, and the second resin body joined to the case is provided in the gap. In the second resin body, the resin constituting the second resin body is in close contact with the plurality of core members, and the resin constituting the second resin body is formed in the gap portion of the second resin body. An injection mark is provided, and the case is provided with the injection mark interposed therebetween and facing the inner wall facing the orthogonal surface of the core member orthogonal to the pressing direction, and a protrusion protruding toward the orthogonal surface is provided on the inner wall. It is characterized by being done.
本発明のリアクトルは、前記第1のコアを有するコアユニットを第1のコアユニット、前記第2のコアを有するコアユニットを第2のコアユニットとすると、第1のコアユニットと第2のコアユニットとを備え、前記第1のコアユニットが前記ケースに収容され、前記第1のコアと前記第2のコアが接合されて環状コアを構成していること、を特徴とする。 In the reactor of the present invention, assuming that the core unit having the first core is the first core unit and the core unit having the second core is the second core unit, the first core unit and the second core It is characterized in that the first core unit is housed in the case, and the first core and the second core are joined to form an annular core.
本発明によれば、コアのプレス方向の大きさの制約を受けず、コア内部の熱を放熱することのできるコアユニット及びリアクトルを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a core unit and a reactor capable of dissipating heat inside the core without being restricted by the size of the core in the pressing direction.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態のリアクトルについて説明する。 Hereinafter, the reactor according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1.第1の実施形態]
[1−1.概略構成]
図1は、第1の実施形態に係るリアクトルの全体斜視図である。図2は、第1の実施形態に係るリアクトルの分解斜視図である。図3は、第1の実施形態に係るリアクトルの各ユニットの構成を示す斜視図である。
[1. First Embodiment]
[1-1. Outline configuration]
FIG. 1 is an overall perspective view of the reactor according to the first embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view of the reactor according to the first embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of each unit of the reactor according to the first embodiment.
リアクトルは、電気エネルギーを磁気エネルギーに変換して蓄積及び放出する電磁気部品であり、電圧の昇降圧等に使用される。本実施形態のリアクトルは、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の駆動システム等で使用される大容量のリアクトルである。リアクトルは、これら自動車に搭載される昇圧回路の主要部品である。 The reactor is an electromagnetic component that converts electrical energy into magnetic energy and stores and discharges it, and is used for raising and lowering voltage. The reactor of the present embodiment is a large-capacity reactor used in, for example, a drive system of a hybrid vehicle or an electric vehicle. The reactor is the main component of the booster circuit installed in these automobiles.
図1〜図3に示すように、本実施形態に係るリアクトルは、コア1と、樹脂部材2と、ケース4と、コイル5と、充填成形部6とを備える。
As shown in FIGS. 1 to 3, the reactor according to the present embodiment includes a
コア1は、上コア1Aと下コア1Bとから構成され、樹脂部材2は、上コア1Aを被覆する上カバー2Aと、下コア1Bを被覆する下カバー2Bとを有する。下カバー2Bが、下コア1Bとケース4とを一体化してコアユニットとして下ユニット10Bを構成し、上コア1Aと上カバー2Aとでコアユニットとして上ユニット10Aを構成する。下ユニット10Bの中脚部にコイル5を嵌め込み、上ユニット10Aを下ユニット10Bに組み付け、ケース4内に充填材を充填及び固化して充填成形部6を構成することでリアクトルを構成する。
The
[1−2.詳細構成]
本実施形態のリアクトルの各部の詳細構成について、図1〜図3の他、図4〜図9を用いて説明する。なお、本明細書において、図1に示すz軸方向を「上」側、その逆方向を「下」側とする。各部材の構成を説明するのに、「下」は「底」や「裏」とも称する。「上」や「下」とは、リアクトルの各構成の位置関係をいうものであり、リアクトルが実機に搭載された際の位置関係や方向を指すものではない。
[1-2. Detailed configuration]
The detailed configuration of each part of the reactor of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 9 in addition to FIGS. 1 to 3. In the present specification, the z-axis direction shown in FIG. 1 is referred to as the "upper" side, and the opposite direction is referred to as the "lower" side. To explain the configuration of each member, "bottom" is also referred to as "bottom" or "back". The "upper" and "lower" refer to the positional relationship of each configuration of the reactor, and do not refer to the positional relationship or direction when the reactor is mounted on the actual machine.
コア1は、磁性粉末を含む磁性材料を金型に入れてプレスしてなる環状コアである。コア1としては、圧粉磁心、メタルコンポジットコアを用いることができる。圧粉磁心は、磁性粉末と樹脂とを含む磁性材料を金型に入れてプレスして成形した成形体を焼鈍処理してなるコアである。メタルコンポジットコアは、磁性粉末と樹脂とを含む磁性材料を金型に入れてプレスして成形してなるコアであり、焼鈍処理されていないコアである。ここでは、コア1は圧粉磁心である。
The
図4に示すように、コア1は、上コア1Aと下コア1Bとが接合されて構成される。上コア1Aおよび下コア1Bは、複数のコア部材がそのプレス方向に沿って隙間19を空けて配列されてなる。ここでは、コア部材はプレス方向に直交する直交面がE字形状を成すE字型コアであり、同じE字型コアを用いる。上コア1Aのコア部材に符号11、12を付し、下コア1Bのコア部材に符号13、14を付す。ここでは、プレス方向は、y方向であり、コア部材の密度均一化の観点から、後述の各脚15〜17の延び方向と直交する方向としている。また、図4に示すように、直交面は、xz平面に平行な面である。コア部材には、平行な直交面の間の側周面に、直交面と略直交する方向に延びるキズがあっても良い。
As shown in FIG. 4, the
E字型コア11〜14は、中央の中脚15と、中脚15の両側に中脚15と平行に設けられた外脚16、17と、各脚15〜17を繋ぐヨーク18とから構成される。上コア1Aは、E字型コア11、12が互いの直交面が平行かつ各脚15〜17が揃うように、y方向に隙間19を空けて配列されて成り、下コア1Bは、E字型コア13、14が互いの直交面が平行かつ各脚15〜17が揃うように、y方向に隙間19を空けて配列されて成る。
The
上コア1A及び下コア1Bは、中脚15が、コイル5が装着される中脚部を構成し、外脚16、17が外脚部を構成し、ヨーク18がヨーク部を構成する。なお、上コア1Aおよび下コア1Bの外脚16、17は、端面同士が当接して接着剤等により接合され、上コア1Aおよび下コア1Bの中脚15は端面同士が離れており、ギャップが存在する。
In the
このように、コア1は、概略θ形状をなし、コイル5が装着される中脚部と、中脚部の両側に中脚部と平行に延びる一対の外脚部と、中脚部および外脚部を繋ぐヨーク部とからなる。コイル5が通電するとコイル5の空芯部に磁束が発生し、発生した磁束は中脚部からヨーク部、外脚部を介して中脚部に戻って閉じた磁路を形成する。
As described above, the
なお、コア1に形成される磁路とE字型コア11〜14の直交面とは平行である。そのため、本実施形態のように、プレス方向(y方向)にコア部材を配列しても、磁路内のギャップにはなりにくく、磁気特性への影響は小さい。
The magnetic path formed in the
ケース4は、コア1およびコイル5を収容する収容体である。ケース4は、例えばアルミニウム合金等、熱伝導性が高く軽量な金属で構成されており、放熱性を有する。
図2、図5及び図6に示すように、ケース4は、上面が開口した概略直方体形状であり、底板41と底板41と一体に設けられた対向する前壁42、後壁43、及び前壁42と後壁43とを繋ぐ側壁44を有する。底板41および側壁44には、開口部47、48が設けられている。底板41は矩形状であり、中央に開口部47が設けられ、側壁44は、矩形の一部が切り欠かれるようにして矩形状の開口部48が設けられて、底板41と一連のy方向に延びる辺と、当該辺の両端からz方向に延びて前壁42、後壁43と一連の辺とからなるU字形状を成す。前壁42及び後壁43は、互いに平行でy方向に肉厚な略矩形状の壁である。ケース4内にE字型コア11〜14が配置された際、前壁42及び後壁43の内周はE字型コア11〜14の直交面と対向する。前壁42及び後壁43の内周がケース4のE字型コア11〜14の直交面と対向する内壁となる。
As shown in FIGS. 2, 5 and 6, the
前壁42及び後壁43の内周には、突起40が設けられている。前壁42の突起40と後壁43の突起40とは対向して設けられている。突起40は、E字型コア11〜14の外脚16、17に向けて突出しており、先端が外脚16、17の外表面に当接する。また、突起40は、外脚16、17がヨーク18から延びる方向、すなわちz方向に延びている。
前壁42及び後壁43には、コイル5と対面する内壁部分に凹部45が設けられている。凹部45の形状は、コイル5の形状に倣った形状を有していても良い。凹部45には、底板41から壁42、43の上端までの間の高さに隆起した段部46が底板41の対角線上に設けられ、この端部46に、上コア1Aをケース4に固定するためのネジ穴46aが設けられている。
The
図2に示すように、樹脂部材2は、コア部材の周囲を被覆してコア1を構成するとともに、ケース4と接合される。樹脂部材2は、上コア1A周囲の少なくとも一部を被覆する上カバー2Aと、下コア1B周囲の少なくとも一部を被覆する下カバー2Bとを有する。上カバー2Aおよび下カバー2Bは、それぞれ樹脂で構成される樹脂体である。樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、BMC(Bulk Molding Compound)、PPS(Polyphenylene Sulfide)、PBT(Polybutylene Terephthalate)等を用いることができる。
As shown in FIG. 2, the
上カバー2Aは、上コア1Aの周囲の少なくとも一部を被覆する。図7に示すように、上カバー2Aは、E字型コア11、12の周囲を被覆して、これらE字型コア11、12を、そのプレス方向に隙間19を空けて配列した状態で固定し、上コア1Aを構成する。但し、E字型コア11、12の隙間19には、上カバー2Aを構成する樹脂が介在している。
The
上カバー2Aには、E字型コア11、12の隙間19の部分に樹脂の注入痕30Aと、E字型コア11、12のプレス方向と直交する直交面を露出させる一対の開口部21とが設けられている。注入痕30Aは、上カバー2A(樹脂部材2)を構成する樹脂が注入され、当該樹脂が固化した際に形成された跡であり、凹凸などによりなる。一対の開口部21は、注入痕30Aを介在させて対向する。ここでは、開口部21は、矩形状の開口であり、直交面の中脚15及びヨーク部18の部分を露出する。注入痕30Aと一対の開口部21は、図2及び図3に示すように、同一直線上に設けられている。また、上カバー2Aには、中脚15、外脚16、17の端面、及び外脚16、17の内外の側面が露出する開口が設けられている。
The
また、上カバー2Aには、段部46に載置され、上コア1Aをケース4に固定するための不図示の固定部が設けられており、この固定部にネジ挿入孔が設けられている。ネジ挿入孔にネジ91が挿入されネジ締結されることで、上コア1Aがケース4に対して固定される。
Further, the
図2、図8及び図9に示すように、下カバー2Bは、E字型コア13、14の周囲を被覆する被覆部23と、E字型コア13、14の外脚16、17の外側に立設した左右の壁24と、左右の壁24の両端部に設けられた張出部25とを有する。
As shown in FIGS. 2, 8 and 9, the
被覆部23は、E字型コア13、14の周囲を被覆して、これらE字型コア13、14を、そのプレス方向に隙間19を空けて配列した状態で固定し、下コア1Bを構成する。但し、E字型コア13、14の隙間19には、下カバー2Bを構成する樹脂が介在しており、E字型コア13、14が固定され、また、この樹脂はケース4の接合部分と一続きに成っている。被覆部23は、開口部47を塞いでおり、開口部47を塞ぐ面と底板41の底面はそれぞれ面一になっている。また、被覆部23には、外脚16、17の端面、及び外脚16、17の内側面が露出する開口が設けられている。
The covering
被覆部23には、開口部47を塞ぐ部分に注入痕30Bが設けられている。注入痕30Bは、下カバー2B(樹脂部材2)を構成する樹脂が注入され、当該樹脂が固化した際に形成された跡であり、凹凸などによりなる。この注入痕30Bは、開口部47を塞ぐ被覆部23の底面において、E字型コア13、14間の隙間の部分に設けられる。より詳細には、注入痕30Bは、前壁42に設けられた突起40と後壁43に設けられた突起40とを結ぶ直線上であって、E字型コア13、14間の隙間の部分に設けられる。
The covering
左右の壁24は、略四角形状の板状体であり、前壁42および後壁43の間に設けられている。左右の壁24は、側壁44の開口部48を塞いで側壁44の開口部48の縁と接合されている。左右の壁24は、側壁44の表面と面一になっている。
The left and
張出部25は、左右の壁24の両端に設けられ、開口部48の縁からケース4の内側に張り出している。張出部25は、側壁44及び前壁42又は後壁43の形状に倣った形状を有し、側壁44、前壁42、後壁43と密着してこれら側壁44、前壁42、後壁43と接合されている。具体的には、前壁42側の張出部25は、側壁44及び前壁42の内周に倣った形状を有し、側壁44及び前壁42と密着して接合されている。後壁43側の張出部25は、側壁44及び後壁43の内周に倣った形状を有し、側壁44及び後壁43と密着して接合されている。これにより、張出部25は、充填材又は充填成形部6の熱膨張による左右の壁24の外側への倒れを防止する。
The overhanging
コイル5は、絶縁被覆を有する導線である。本実施形態では、コイル5は、平角線のエッジワイズコイルである。但し、コイル5の線材や巻き方は平角線のエッジワイズコイルに限定されず、他の形態であっても良い。
The
図3に示すように、コイル5は、巻軸を開口部47に向けてケース4に配置され、コア1の中脚部に装着される。コイル5の両端部は、例えば上方などのリアクトル外部に引き出されており、外部電源などの外部機器の配線と接続される。
As shown in FIG. 3, the
充填成形部6は、ケース4が囲うコア1の収容空間の隙間に充填材が充填及び固化されてなる。充填材には、リアクトルの放熱性能の確保及びリアクトルからケースへの振動伝搬の軽減のため、比較的柔らかく熱伝導性の高い樹脂が適している。また、充填材は絶縁性を有することが好ましい。
The filling
[1−3.リアクトルの製造方法]
図3の他、図10〜図12を用いて本リアクトルの製造方法について説明する。本リアクトルは、下ユニット10Bの製造工程、上ユニット10Aの製造工程、及び組立工程を有する。
[1-3. Reactor manufacturing method]
In addition to FIG. 3, a method for manufacturing the present reactor will be described with reference to FIGS. 10 to 12. The reactor has a manufacturing process for the
(1)下ユニット10Bの製造工程
下ユニット10Bは、上下が逆になった形で成型される。まず、図10(a)に示すように、下型71にインサート品として、ケース4及びE字型コア13、14をセットする。この時E字型コア13、14は、E字形状を成す面を平行にして、プレス方向に隙間を空けて、脚15〜17を下にして下型71に配置する。このとき外脚16、17と突起40とが接していても良いし、接していなくても良い。ここでは、E字型コア13、l4を下型71にセットした段階では、外脚16、17が突起40と接していないものとして説明する。
(1) Manufacturing Process of
次に、図10(b)に示すように、上型72をセットする。上型72には、樹脂を注入する貫通孔であるゲート73が設けられている。このゲート73は、図11に示すように、E字型コア13、14の隙間19に配置されている。ここでは、ゲート73は、当該隙間19に沿って間隔を空けて2箇所設けられている。但し、ゲート73の数は、ゲート73が当該隙間19に沿って設けられるのであれば、特に限定されず、1つでも3つ以上でも良い。
Next, as shown in FIG. 10 (b), the
図10(b)の黒塗り矢印に示すように、ゲート73から樹脂を注入し、樹脂がE字型コア13、14の隙間に充填されると、E字型コア13、14には、図10(b)の白抜き矢印に示すように、樹脂の射出圧が互いに離れようとする方向に働く。ここで、突起40が、2つのE字型コア13、14の外脚16、17を挟むようにして対向して、ケース4の前壁42および後壁43の内面に設けられているため、E字型コア13、14が離れる方向に移動しても、E字型コア13、14は突起40と当接して押さえられて、下型71又は上型72の内壁に当接することがない。突起40は、下型71又は上型72の内壁の突出部分よりも突出しているからである。このようにして、金型に配置するケース4によって同じく金型に配置するE字型コア13、14を支持する。
As shown by the black arrow in FIG. 10B, when the resin is injected from the
金型内の樹脂の充填後、固化させて、下カバー2Bを形成して下コア1Bとケース4とを一体化し、下ユニット10を構成する。そして、下ユニット10を金型内から取り出す。なお、被覆部23に設けられた開口は、E字型コア13、14が下型71に当接された状態で樹脂が充填されたため被覆されずに形成されたものである。このように、樹脂をヨーク18側から注入し、樹脂の射出圧によりE字型コア13、14をヨーク18側から押しつけ、外脚16、17を下型71に当てることで、ケース4の開口部47から露出するヨーク18側を樹脂で覆うことができ、リアクトルの設置面に対する絶縁を確保することができる。
After filling the resin in the mold, it is solidified to form the
樹脂の固化後、ゲート73の位置に注入痕30Bが形成される。この注入痕30Bは、E字型コア13、14の隙間19の部分であって、前壁42の突起40と後壁43の突起40との中間位置に形成される。なお、下カバー2Bには、E字型コア13、14に突起40が当接する部分に凹部が形成される。
After the resin is solidified, an
(2)上ユニット10Aの製造工程
図12に示すように、E字型コア11、12の脚15〜17を下型81の凹部に挿入し、下型81にE字型コア11、12をセットする。この状態では、E字型コア11、12は、E字型コア11、12の間に隙間が設けられ、E字形状を成す面が平行に配列されている。
(2) Manufacturing process of the
次に、上型82をセットする。このとき、金型又は治具84によりE字型コア11、12を押さえてxy方向に位置決めする。さらに、上型82に貫通孔であるゲート83から金型内に樹脂を充填する。ゲート83は、E字型コア11、12の隙間19に設けられており、ここでは、1箇所設けられている。樹脂の射出圧により、E字型コア11、12は、下型81に押しつけられ、外脚16、17の端面には樹脂が被覆されない。また、下型81の凹部と接触することにより、外脚16、17の外表面および内表面にも樹脂は被覆されない。また、中脚15及びヨーク18の表面も金型又は治具84により押さえられるため、樹脂は被覆されない。そのため、一対の開口部21が形成される。
Next, the
樹脂の固化後、ゲート83の位置に注入痕30Aが形成され、注入痕30Aと一対の開口部21は同一直線上に並ぶ。
After the resin is solidified, an
このように、樹脂をヨーク18側から注入し、樹脂の射出圧によりE字型コア11、12をヨーク18側から押しつけ、外脚16、17を下型81に当てることで、ヨーク18側を樹脂で覆うことができ、コアの防錆効果や絶縁を確保することができる。
In this way, the resin is injected from the
以上のように金型内の樹脂の充填後、固化させることで上ユニット10Aを形成し、金型又は治具84をxy方向にスライドさせ、上ユニット10Aを金型内から取り出す。これにより、金型又は治具84との摺動によるキズがE字型コア11、12に生じることがなくなる。
After filling the resin in the mold as described above, the
(3)組立工程
図3に示すように、下ユニット10には、壁42〜44、24によって四角い枠が区画され、コイル5の収容空間が形成されている。コイル5を下コア1Bの中脚部に嵌め込み、上ユニット10Aの中脚部をコイル5に挿入し、上コア1Aの外脚16、17を下コア1Bの外脚16、17に接着剤等により接合する。上ユニット10Aを固定部を介してネジ締結によりケース4に組み付ける。そして、コイル5の収容空間に、充填材を充填及び固化させて、充填成形部6を形成し、リアクトルを得る。
(3) Assembly process As shown in FIG. 3, a square frame is partitioned by
[1−4.作用・効果]
(1)本実施形態のコアユニットである上ユニット10Aは、E字型コア11、12がそのプレス方向に沿って隙間19を空けて配列されてなる上コア1Aと、E字型コア11、12の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該E字型コア11、12を固定して上コア1Aを構成する第1の樹脂体である上カバー2Aと、を備え、隙間19には、上カバー2Aを構成する樹脂がE字型コア11、12に密着して介在するようにした。
[1-4. Action / effect]
(1) The
また、コアユニットである下ユニット10Bは、E字型コア13、14がそのプレス方向に沿って隙間19を空けて配列されてなる下コア1Bと、下コア1Bを収容するケース4と、E字型コア13、14の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該E字型コア13、14を固定して下コア1Bを構成し、かつ、ケース4と接合された下カバー2Bと、を備え、隙間19には、下カバー2Bを構成する樹脂がE字型コア13、14に密着して介在するようにした。
Further, the
これにより、プレス方向の寸法に制約を受けずに、プレス方向に大きなコアを得ることができる。また、コア部材間に密着して介在する樹脂により、コア部材間に空気層が生じる場合と比べて熱抵抗を低減させることができ、コア内部の熱を放熱することができる。さらに、複数のコア部材を接着剤等で接合する必要がなくなる。つまり、コア部材を接合する接着剤、およびその接着工程が必要ないので、製造コストおよび製造工数を削減することができる。 This makes it possible to obtain a large core in the press direction without being restricted by the dimensions in the press direction. In addition, the resin that is in close contact with the core members can reduce the thermal resistance as compared with the case where an air layer is formed between the core members, and the heat inside the core can be dissipated. Further, it is not necessary to join a plurality of core members with an adhesive or the like. That is, since the adhesive for joining the core members and the bonding process thereof are not required, the manufacturing cost and the manufacturing man-hours can be reduced.
このような効果の得られる上ユニット10Aの具体的構成として、上カバー2Aに、隙間19の部分に樹脂の注入痕30Aと、注入痕30Aを介在させて対向し、E字型コア11、12のプレス方向と直交する直交面を露出させる一対の開口部21と、を設けるようにした。このような構成にすることにより、隙間19の部分から樹脂を注入し、その射出圧により外側に移動しようとするE字型コア11、12を外側から金型又は治具で押さえる製造方法を採用することができる。当該製造方法において、ゲート83と金型又は治具を同一直線上に配置することで、E字型コア11、12を金型又は治具で支えることができるので、安定的にコアユニットを製造することができる。また、開口部21を設けたことで、上コア1Aの熱を放熱することができる。
As a specific configuration of the
(2)下カバー2Bには、隙間19の部分に下カバー2Bを構成する樹脂の注入痕30Bを設け、ケース4には、注入痕30Bを介在させて対向するとともに、プレス方向と直交するE字型コア13、14の直交面と対向する内壁に、直交面に向けて突出した突起40を設けるようにした。
(2) The
これにより、E字型コア13、14間の隙間19から樹脂を注入して樹脂モールド成形法により下コア1Bおよびケース4を一体化する際に、E字型コア13、14が樹脂の射出圧により互いに離れる方向に移動しようとするが、各突起40がE字型コア13、14を支持するので、金型内壁にE字型コア13、14が当接することがない。このような構造によれば、下カバー2Bがプレス方向に大きくない複数のE字型コア13、14により、プレス方向に大きな下コア1Bを構成できるので、プレス方向の寸法に制約を受けずに、歩留まりの良いリアクトルを得ることができる。
As a result, when resin is injected from the
すなわち、図13に示すように、複数のコア部材101と複数のコア部材101を収容するケース104とを樹脂モールド成形法により一体成形したい場合に、金型171内にケース104および複数のコア部材101をセットして金型171内に樹脂を注入すると、その射出圧によりコア部材101が移動してしまい、金型171内壁に当接する場合がある。この当接状態で樹脂硬化後に金型171内から成形品を取り出そうとしても取り出せないか、取り出せてもコア表面にキズが発生し、歩留まりが悪化してしまう。
That is, as shown in FIG. 13, when it is desired to integrally mold the plurality of
これに対し、本実施形態では、樹脂モールド成形対象とは別異の治具ではなく、樹脂モールド成形対象の1つであるケース4自体に突起40を設けるようにしたので、樹脂の射出圧で外側に移動しようとするE字型コア13、14を突起40で支えるため、E字型コア13、14が金型内壁に当接することがなくなる。その結果、E字型コア13、14の露出部分に金型内壁との摺動によるキズが付くのを防止でき、かつ、金型から成形品を取り出すことも可能である。結果として、歩留まりを良くすることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the
(3)本実施形態のリアクトルは、上ユニット10Aと下ユニット10Bとを備え、ケース4に収容され、上コア1Aと下コア1Bが接合されて環状コアを構成するようにした。また、注入痕30Bと突起40は、同一直線上に設けるようにした。ここでは、本リアクトルを底面視して前壁42の突起40と、注入痕30Bと、後壁42の突起40とを同一直線上に設けるようにした。これにより、E字型コア13、14とケース4とを樹脂モールドにより一体化する際、必要最低限の数や接触面積の突起40でE字型コア13、14を支持することができる。そのため、E字型コア13、14とケース4とを接合する下カバー2Bを構成するための樹脂の流動性を向上させることができ、下コア10Bとケース4との放熱経路を確保することができる。すなわち、突起40を介してケース4とE字型コア13、14とが直接接触する場合でも放熱経路が形成されるが、E字型コア13、14と突起40の接合面に微細な凹凸があると、空気層ができてしまい、熱抵抗が増大する場合がある。本実施形態によれば、突起40の数や接触面積を小さくすることができるので、E字型コア13、14及びケース4に微細な凹凸があっても、樹脂が入り込み、熱抵抗を低減させることができる。
(3) The reactor of the present embodiment includes an
(4)突起40は、E字型コア13、14の直交面に沿って間隔を空けて2以上設けるようにした。これにより、モールド成形法によるコアとケース4との一体化の際に、樹脂の射出圧を安定的に受けることができるので、コアとケース4との位置決めの正確性が向上し、生産性を向上させることができる。
(4) Two or
(5)下カバー2Bは、隙間19の樹脂がケース4との接合部分と一続きで成るようにした。これにより、E字型コア13、14間に熱抵抗の大きい空気が介在することなく、コア1中央の熱を下カバー2Bを介してケース4に放熱することができるので、温度の下がりにくいリアクトル内部のコア1の温度を下げることができる。すなわち、隙間19の樹脂によって、製造コストおよび製造工数が削減できるだけでなく、コア1内部からケース4までの放熱経路を形成することができる。
(5) In the
(6)コア1の少なくとも一部に装着されたコイル5を備え、ケース4は、開口部47が設けられた底板41を有し、コイル5は、巻軸を開口部47に向けてケース4に配置されるようにした。これにより、コア1からの漏れ磁束に対してシールド効果によるインダクタンス低下を抑制できる。
(6) The
(7)ケース4は、底板41と一体に設けられた対向する前壁42および後壁43と、前壁42および後壁43を繋ぐとともに、開口部48が設けられた側壁44を有し、下カバー2Bは、開口部48を塞ぐ左右の壁24を有し、左右の壁24が開口部48の縁と接合されるようにした。これにより、コア1やコイル5の周囲に部分的にケース4がない部分があるので、ケース4にコア1からの漏れ磁束が貫くことによって、ケース4が発熱することがなく、リアクトル損失の低減が可能になる。また、金属製のケース4の壁が樹脂性の左右の壁24に置き換わっているので、軽量化したリアクトルを得ることができる。
(7) The
[2.他の実施形態]
本発明は、第1の実施形態に限定されるものではなく、下記に示す他の実施形態も包含する。また、本発明は、第1の実施形態及び下記の他の実施形態を全て又はいずれかを組み合わせた形態も包含する。さらに、これらの実施形態を発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができ、その変形も本発明に含まれる。
[2. Other embodiments]
The present invention is not limited to the first embodiment, but also includes other embodiments shown below. The present invention also includes a combination of the first embodiment and all or any of the following other embodiments. Further, various omissions, replacements, and changes can be made to these embodiments without departing from the scope of the invention, and modifications thereof are also included in the present invention.
(1)第1の実施形態では、コア部材は、E字型コア11〜14としたが、U字型コア、I字型コアなど直交面が他の形状のコアを用いても良い。また、コア部材を同じE字型コアを用いて、各コア部材のプレス方向の大きさを同じにしたが、異なるようにしても良い。
(1) In the first embodiment, the core member is an
(2)第1の実施形態では、ゲート73をE字型コア13、14の隙間19に沿って、底面側となるヨーク18側に設けたが、隙間19に沿っていれば、外脚16、17の外側に設けても良い。この場合、注入痕30Bは、左右の壁24に設けられる。
(2) In the first embodiment, the
(3)第1の実施形態では、上カバー2Aの注入痕30Aを中脚15の部分の中間位置に設けるようにしたが、外脚16間、及び外脚17間にそれぞれ設けるようにしても良い。この場合、注入痕30Aは、E字型コア11、12の隙間19に沿って設けられる。また、直交面のうち中脚15及びヨーク18の部分を露出させる一対の開口部21に代えて、各注入痕30Aを介在させて対向し、直交面のうち外脚16及びヨーク18の部分を露出させる一対の開口部、並びに、直交面のうち外脚17及びヨーク18の部分を露出させる一対の開口部が設けられる。
(3) In the first embodiment, the
1 コア
1A 上コア
1B 下コア
10A 上ユニット
10B 下ユニット
11〜14 E字型コア
15 中脚
16、17 外脚
18 ヨーク
19 隙間
2 樹脂部材
2A 上カバー
2B 下カバー
21 開口部
23 被覆部
24 左右の壁
25 張出部
30A、30B 注入痕
4 ケース
40 突起
41 底板
42 前壁
43 後壁
44 側壁
45 凹部
46 段部
46a ネジ穴
47、48 開口部
5 コイル
6 充填成形部
71 下型
72 上型
73 ゲート
81 下型
82 上型
83 ゲート
91 ネジ
1
Claims (13)
前記複数のコア部材の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該複数のコア部材を固定して前記第1のコアを構成する第1の樹脂体と、
を備え、
前記隙間には、前記第1の樹脂体を構成する樹脂が前記複数のコア部材に密着して介在し、
前記第1の樹脂体には、
前記隙間の部分に前記樹脂の注入痕と、
前記注入痕を介在させて対向し、前記コア部材のプレス方向と直交する直交面を露出させる一対の第1の開口部と、
が設けられていること、
を特徴とするコアユニット。 A first core in which a plurality of core members are arranged with a gap along the pressing direction, and
A first resin body that covers at least a part of the periphery of the plurality of core members and fixes the plurality of core members to form the first core.
Equipped with
In the gap, the resin constituting the first resin body adheres to the plurality of core members and intervenes.
The first resin body has
In the gap portion, the injection mark of the resin and
A pair of first openings that face each other with the injection marks interposed therebetween and expose an orthogonal plane orthogonal to the press direction of the core member.
Is provided,
A core unit featuring.
を特徴とする請求項1に記載のコアユニット。 The injection mark and the pair of first openings are provided on the same straight line.
The core unit according to claim 1.
前記第2のコアを収容するケースと、
前記複数のコア部材の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該複数のコア部材を固定して前記第2のコアを構成し、かつ、前記ケースと接合された第2の樹脂体と、
を備え、
前記隙間には、前記第2の樹脂体を構成する樹脂が前記複数のコア部材に密着して介在し、
前記ケースは、底板と、前記底板と一体に設けられた対向する前壁および後壁と、前記前壁および前記後壁を繋ぐとともに、第2の開口部が設けられた側壁を有し、
前記第2の樹脂体は、前記第2の開口部を塞ぐ左右の壁を有し、
前記左右の壁が前記第2の開口部の縁と接合されていること、
を特徴とするコアユニット。 A second core in which a plurality of core members are arranged with a gap along the pressing direction, and
A case for accommodating the second core and
A second resin body that covers at least a part of the periphery of the plurality of core members, fixes the plurality of core members to form the second core, and is joined to the case.
Equipped with
In the gap, the resin constituting the second resin body is in close contact with the plurality of core members and intervenes.
The case has a bottom plate, facing front and rear walls integrally provided with the bottom plate, a side wall connecting the front wall and the rear wall, and having a second opening.
The second resin body has left and right walls that close the second opening.
The left and right walls are joined to the edge of the second opening.
A core unit featuring.
前記第2のコアを収容するケースと、
前記複数のコア部材の周囲の少なくとも一部を被覆するとともに、当該複数のコア部材を固定して前記第2のコアを構成し、かつ、前記ケースと接合された第2の樹脂体と、
を備え、
前記隙間には、前記第2の樹脂体を構成する樹脂が前記複数のコア部材に密着して介在し、
前記第2の樹脂体には、前記隙間の部分に前記第2の樹脂体を構成する樹脂の注入痕が設けられ、
前記ケースは、前記注入痕を介在させて対向するとともに、前記プレス方向と直交する前記コア部材の直交面と対向する内壁に、前記直交面に向けて突出した突起が設けられていること、
を特徴とするコアユニット。 A second core in which a plurality of core members are arranged with a gap along the pressing direction, and
A case for accommodating the second core and
A second resin body that covers at least a part of the periphery of the plurality of core members, fixes the plurality of core members to form the second core, and is joined to the case.
Equipped with
In the gap, the resin constituting the second resin body is in close contact with the plurality of core members and intervenes.
The second resin body is provided with injection marks of the resin constituting the second resin body in the gap portion.
The case faces the case with the injection mark interposed therebetween, and the inner wall facing the orthogonal surface of the core member orthogonal to the pressing direction is provided with a protrusion protruding toward the orthogonal surface.
A core unit featuring.
を特徴とする請求項4に記載のコアユニット。 The injection mark and the protrusion of the second resin body are provided on the same straight line.
4. The core unit according to claim 4.
を特徴とする請求項4又は5の何れかに記載のコアユニット。 Two or more of the protrusions are provided at intervals along the orthogonal plane of the core member in the second core.
The core unit according to any one of claims 4 or 5.
を特徴とする請求項3〜6の何れかに記載のコアユニット。 In the second resin body, the resin in the gap is continuous with the joint portion with the case.
The core unit according to any one of claims 3 to 6.
前記第2の樹脂体は、前記第3の開口部を塞いで前記第3の開口部の縁と接合され、前記第3の開口部を塞ぐ部分に注入痕が設けられていること、
を特徴とする請求項3に記載のコアユニット。 The bottom plate is provided with a third opening.
The second resin body closes the third opening and is joined to the edge of the third opening, and an injection mark is provided in the portion that closes the third opening.
The core unit according to claim 3.
前記第2の樹脂体は、前記第2の開口部を塞ぐ左右の壁を有し、
前記左右の壁が前記第2の開口部の縁と接合され、
前記底板には、第3の開口部が設けられ、
前記第2の樹脂体は、前記第3の開口部を塞いで前記第3の開口部の縁と接合され、前記第3の開口部を塞ぐ部分に前記注入痕が設けられていること、
を特徴とする請求項4に記載のコアユニット。 The case has a bottom plate, facing front and rear walls integrally provided with the bottom plate, a side wall connecting the front wall and the rear wall, and having a second opening.
The second resin body has left and right walls that close the second opening.
The left and right walls are joined to the edge of the second opening and
The bottom plate is provided with a third opening.
The second resin body closes the third opening and is joined to the edge of the third opening, and the injection mark is provided in the portion that closes the third opening.
4. The core unit according to claim 4.
を特徴とする請求項1〜9の何れかに記載のコアユニット。 The core member is an E-shaped core whose orthogonal plane orthogonal to the pressing direction forms an E-shape.
The core unit according to any one of claims 1 to 9.
を特徴とする請求項1〜10の何れかに記載のコアユニット。 The core member is a dust core.
The core unit according to any one of claims 1 to 10.
請求項8又は9に記載のコアユニットと、
を備え、
請求項1又は2に記載のコアユニットが前記ケースに収容され、
前記第1のコアと前記第2のコアが接合されて環状コアを構成していること、
を特徴とするリアクトル。 The core unit according to claim 1 or 2, and
With the core unit according to claim 8 or 9.
Equipped with
The core unit according to claim 1 or 2 is housed in the case.
The first core and the second core are joined to form an annular core.
Reactor featuring.
前記コイルは、巻軸を前記第3の開口部に向けて前記ケースに配置されていること、
を特徴とする請求項12に記載のリアクトル。
A coil mounted on at least a portion of the annular core
The coil is arranged in the case with the winding shaft facing the third opening.
12. The reactor according to claim 12.
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